דיגיטלי/אנלוגי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).

דיגיטלי (בעברית: ספרתי) ואנלוגי הינם תכונות של אותות או סדרת התרחשויות.

אות דיגיטלי הינו אות מדויק, שניתן להגדיר את ערכו המספרי. זהו אות לא-רציף (בדיד), כיוון שתמיד קיים מרווח מסוים, ידוע, בין שני ערכים סמוכים של אות דיגיטלי. אות אנלוגי, לעומת זאת, הינו אות רציף (עד כמה שניתן לדבר על רציפות בטבע המורכב מאטומים).

שני המושגים משמשים רבות בתחומי האלקטרוניקה והמחשוב. נמחיש את ההבדל ביניהם בדוגמאות אחדות.

[עריכה] טיונר במקלט רדיו

מקלטי רדיו ישנים או פשוטים משתמשים בטיונר (Tuner, ההתקן שבאמצעותו "מעבירים" בין תחנות הרדיו השונות) אנלוגי. בדרך-כלל מדובר בחוגה אותה יש לסובב עד שמגיעים לתחנה הרצויה. סיבוב החוגה, מטבעו, הינו רציף; באופן תיאורטי ניתן לסובב אותה 20 מעלות, 2 מעלות, 0.2 מעלות, וכ"ו; חלוקה המרווחים האפשריים בין הערכים הינה אינסופית.

מקלטי רדיו חדשים ומשוכללים יותר מצוידים בטיונר דיגיטלי. הלה מצויד בדרך-כלל בלחצנים; לחיצה אחת על הלחצן מעבירה את תדר הרדיו בערך קבוע ומדויק (0.1 הרץ, לדוגמה). המרווח בין הערכים האפשריים בטיונר דיגיטלי הינו, לפיכך, מוגדר וקבוע; כיוון התדרים בטיונר דיגיטלי אינו רציף.

לעתים, מטעמי עיצוב ונוחות, ייתכן ואף טיונר דיגטלי יהיה מצויד בחוגה ולא בלחצנים. למרות שסיבוב החוגה הינו עדיין רציף מטבעו, הרי שזה לא הופך את הטיונר לאנלוגי. החוגה מתוכננת כך שיש לסובבה מספר מעלות מינימלי בכדי לגרום לשינוי בתדר. סיבוב של 5 מעלות, לדוגמה, מביא לשינוי של 0.1 הרץ. טיונר זה הינו, לפיכך, דיגיטלי, למרות מראית העין האנלוגית.

בדומה לטיונר, מכשירי רדיו וטלוויזיה ומגברי סטריאו יכולים להיות מצוידים בהתקן הגברת קול ("ווליום") דיגיטלי או אנלוגי, וכן בהתקנים דומים לשינוי תכונות נוספות של הצליל: טרבל (Treble, קולות גבוהים), בס (Bass, קולות נמוכים), באלאנס (Balance, חלוקת הצליל בין שני הרמקולים במערכת סטריאו).

[עריכה] שעון

שעון אנלוגי

שעון דיגיטלי

שעונים יכולים להיות דיגיטליים או אנלוגיים, אם כי כאן ההגדרה מעורפלת יותר. כל שעון שבו השעה מוצגת באמצעות ספרות אלקטרוניות על-גבי צג הינו מטבעו דיגיטלי; המרווח המינימלי בין הזמנים השונים (בדרך-כלל: שנייה אחת) הינו קבוע ובלתי-רציף. שעון דיגיטלי לא מסוגל, למשל, להציג את השעה 12:04:05.5 (כלומר, חמש שניות וחצי). למרות זאת, שעונים מסוימים מציגים את השעה באופן דיגיטלי (ספרות המודפסות על-גבי פיסות נייר, פלסטיק או מתכת), אך פועלים באופן אנלוגי, כלומר: המנגנון שלהם הינו רציף.

שעונים בעלי מחוגים מוגדרים כשעונים אנלוגיים, אך הגדרה זו אינה מדויקת תמיד. ברוב שעוני המחוגים נע מחוג השניות רק בכל שנייה עגולה, ובכך מהווה בעצם מנגנון דיגיטלי. בשעוני מחוגים אחרים, לעומת זאת, נע מחוג השניות באופן רציף, ולא ניתן למדוד את המרווח המינימלי בין השעות שהוא מציג; אלו הם שעונים אנלוגיים במלוא מובן המילה.

בדוגמת השעונים יש להבחין, אם כן, בין המנגנון לבין התצוגה, שכל אחד מהם יכול להיות דיגיטלי או אנלוגי, וייתכנו ארבעה צירופים ביניהם:

מנגנון אנלוגי ותצוגה אנלוגית
מנגנון אנלוגי ותצוגה דיגיטלית
מנגנון דיגיטלי ותצוגה אנלוגית
מנגנון דיגיטלי ותצוגה דיגיטלית.

[עריכה] התקני אחסון קול

ההבדל העיקרי בין התקנים שונים לאחסון נתונים הינו בהיותם אנלוגיים או דיגיטליים. תקליטים וקלטות (אודיו ו-וידאו) הינם אנלוגיים, ואילו תקליטורי קומפקט דיסק ו-DVD הינם דיגיטליים. מערכת השמיעה האנושית הינה אנלוגית, כמובן; טווח הצלילים אותם אנו מסוגלים לשמוע הינו רציף. בהתקני השמע הדיגיטליים המרווח המינימלי בין הצלילים הינו כה קטן, עד כי כמעט ולא ניתן לזהות הבדל בין הצליל הדיגיטלי והאנלוגי; נושא זה שנוי במחלוקת.

[עריכה] מחשב

מחשבים הינם המכשירים הידועים ביותר שפועלים באופן דיגיטלי בלבד. ה"דיגיטליות" בנויה בתוכם: המעבדים, התקני האחסון (דיסק קשיח, למשל) וכל רכיבי המחשב האחרים מורכבים ממיליוני יחידות מגנטיות זעירות; יחידות אלו יכולות להיות ממוגנטות (מצב המוגדר כ-"1") או לא-ממוגנטיות (מצב "0"). זוהי מהותה של השיטה הבינארית, המאפיינת את המחשב. שיטה זו הינה, מטבעה, דיגיטלית.

היות ומחשבים מתקשרים לעתים קרובות עם העולם החיצון, הכולל התקנים אנלוגיים רבים, הומצאו מכשירים רבים הממירים אותות אנלוגיים לדיגיטליים, ולהיפך. המכשיר הידוע ביותר בקטגוריה זו הינו המודם, הממיר אותות טלפון אנלוגיים לאותות מחשב דיגיטליים. גם כרטיס הקול ממיר אות אנלוגי (קול) לאות דיגיטלי (הצורה שבה הקול מאוחסן במחשב) ולהפך.

בראשית ימי המחשוב פעלו גם מחשבים אנלוגיים, למטרות ספציפיות. אלה נדחקו על-ידי המחשבים הדיגיטליים.

[עריכה] תצוגת תמונה

צגי מחשב (מסכים) הינם תמיד דיגיטליים, זאת בניגוד לרוב מכשירי הטלוויזיה, שהינם אנלוגיים. המחשב מסוגל לתת אך ורק הוראות מדויקות למסך בנוגע לצבע שאותו יש להציג בכל נקודה (פיקסל) על-גבי המסך. לכל צבע קיים ערך מספרי מוגדר, והמרווח (או ההבדל) המינימלי בין הצבעים השונים הינו קבוע ובלתי-רציף. למרות זאת, במסכים הנוכחיים המרווח הינו זעיר ביותר, ואינו רחוק מיכולת הפרדת הצבעים של העין האנושית, כך שתמונות המוצגות על-גבי צגי מחשב נראות רציפות ו"אמיתיות".

מכשירי טלוויזיה פועלים בשיטה שונה; האות שהם מקבלים דרך האנטנה הינו אנלוגי, ובהתאם לכך התמונה המוצגת. החל מסוף שנות ה-90 קיימות גם טלוויזיות בעלות תצוגה דיגיטלית.